相位调制型SPR的信号解调方法研究开题报告

 2022-01-09 20:51:10

全文总字数:3721字

1. 研究目的与意义(文献综述)

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,spr)是一种作用于介质表面的测量技术,具有测量速度快,灵敏度较高等特点。表面等离子体共振效应由入射光波与金属表面的自由电子相互作用而产生。该技术在测量纳米级金膜上有很大的应用。

传统的spr传感技术主要利用光的振幅、共振角度和共振波长等信息来实现传感。而相位调制型spr技术利用s光和p光之间的相位变化信息进行传感,并且其灵敏度优于角度和波长调制型spr检测法,因此相位调制型spr在各个领域获得了广泛的研究与应用。目前相位型spr传感技术解调方案主要分为:光学外差法、偏振测量法和干涉测量法三大类。

光学外差法是最早的相位型spr传感技术的方案。在光学外差法中,两束频率略有不同的激光通过传感器后并让其发生干涉,通过解调前后的相位差变化即能实现物理量的传感,从而测量出金膜厚度。目前基于光外差法提取的相位差值精度比较高,因此测量膜厚的误差也比较小,但是其系统结构复杂,需要高速率的光电探测设备来提取拍频信号的相位。

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2. 研究的基本内容与方案

研究(设计)的基本内容:

本研究工作者首先通过阅读相关资料了解spr传感器的工作原理方法以及特性等,对比分析相位型spr不同解调方式的解调原理及优缺点,干涉测量法由于具有实时性高、精确度高等优点,因此我们利用干涉测量法,完成金膜厚度测量过程中的干涉信号提取和处理。

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3. 研究计划与安排

第7学期:完成选题和布置任务

第8学期:

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解相位调制型spr传感器不同解调方法的相关原理,确定方案,完成开题报告。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] [1] shijie d,peng w , xinglong y .phase-sensitive surface plasmon resonance sensors: recentprogress and future prospects[j]. sensors, 2017, 17(12):2819-2833.

[2] [2] huang y h , ho h p , kong s k , et al.phase-sensitive surface plasmon resonance biosensors: methodology,instrumentation and applications[j]. annalen der physik, 2012, 524(11):637-662.

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